СПОСОБ ДИАГНОСТИКИ ПРЕКЛИНИЧЕСКОЙ СТАДИИ БОЛЕЗНИ ГЕНТИНГТОНА Российский патент 2015 года по МПК A61B5/476 

Изобретение относится к неврологии, в частности к нейродегенеративному заболеванию - болезни Гентингтона, и может быть использовано для диагностики преклинической стадии этого заболевания с помощью анализа количественной электроэнцефалографии.

Болезнь Гентингтона (БГ) - аутосомно-доминантное нейродегенеративное заболевание, характеризующееся хореическим гиперкинезом, когнитивными и поведенческими расстройствами. БГ может дебютировать в широком возрастном диапазоне, но чаще в возрасте от 30 до 50 лет, и имеет неуклонно прогрессирующее течение. Прогрессирование БГ связано с нейродегенерацией, которой предшествует нейрональная дисфункция, являющаяся ведущей причиной многих симптомов БГ. Раннее обнаружение морфо-функциональных изменений в мозге при преклинической стадии БГ (Пре-БГ) может быть использовано для проведения целенаправленной профилактики заболевания. К настоящему времени получены результаты, свидетельствующие об изменениях морфологических показателей (воксел-ориентированная МРТ морфометрия), церебрального метаболизма и кровотока (ПЭТ, фМРТ) на преклинической стадии БГ, которые могут быть использованы как биомаркеры (Баранова Т.С., Коновалов Р.Н., Юдина Е.Н., Иллариошкин С.Н. Воксел-ориентированная морфометрия: новый метод прижизненного мониторинга нейродегенеративного процесса. В кн.: Современные направления исследований функциональной межполушарной асимметрии и пластичности мозга. М.: Научный мир, 540-543, 2010. Однако эти методы дорогостоящие и не всегда доступны.

Перспективным методом для оценки дисфункции мозга у больных БГ является количественная электроэнцефалография (ЭЭГ). Это широко распространенный, неинвазивный и относительно недорогой метод, в основе которого лежит регистрация электрической активности нейронов. Ритмы ЭЭГ, в частности альфа- и тета-, отражают нейрофизиологические процессы, лежащие в основе когнитивных функций (Зенков Л.Р. Клиническая электроэнцефалография (с элементами эпилептологии). Руководство для врачей. М.: МЕДпресс-информ, 2011. 356 с.).

Известно, что у больных БГ изменения ЭЭГ характеризуются значимым снижением спектральной мощности альфа-активности и повышением относительной спектральной мощности бета- и дельта-активности, и было обнаружено, что при БГ снижение спектральной мощности альфа- и повышение мощности тета-активности связано со стадией деменции (Painold A., Anderer P., Holl АК, Letmaier М., Saletu-Zyhlarz GM, Saletu В., Bonelli RM. Comparative EEG mapping studies in Huntington′s disease patients and controls. J. Neural. Transm. 2010; 117(11):1307-1318)). Церебральная дисфункция предшествует клинической манифестации БГ на десятилетия. В последние годы показано, что в ряде случаев узкие частотные поддиапазоны ЭЭГ могут быть более информативны по сравнению с традиционными широкими дельта-, тета- и другими диапазонами, так как традиционный подход может маскировать функционально значимые частотные поддиапазоны (Michels L, Bucher К, Luchinger R, Klaver P, Martin E, Jeanmonod D, Brandeis D. Simultaneous EEG-fMRI during a working memory task: modulations in, low and high frequency bands. PLoS One. 2010; 22; 5(4):e10298). Изменения спектральных характеристик в узких частотных диапазонах ЭЭГ у Пре-БГ остаются неизученными.

В качестве ближайшего аналога использована работа Пономарева Н.В., Клюшников С.А., Фокин В.Ф., Малина Д.Д., Щеглова Н.С., Иванова-Смоленская И.А., Иллариошкин С.Н. «Нейрофизиологические показатели как возможные биомаркеры нейродегенеративного процесса на преклинической стадии хореи Гентингтона». Болезнь Паркинсона и расстройства движений. Руководство для врачей. По материалам II Национального конгресса по болезни Паркинсона и расстройствам движений. Под ред. Иллариошкина С.Н. и др., Москва, 2011, С. 251-257. Было показано снижение относительной спектральной мощности по сравнению с нормой в частотном поддиапазоне 7-8 Гц. При этом данная методика не позволяет осуществить раннюю диагностику преклинической стадии БГ, так как не были использованы модификации показателя 7-8 Гц.

Техническим результатом предлагаемого нами способа является ранняя диагностика преклинической стадии болезни Гентингтона за счет использования узких частотных поддиапазонов 7-8 Гц и 4-5 Гц и их модификаций ЭЭГ метода.

Технический результат заключается в регистрации абсолютной спектральной мощности стандартных тета-диапазонов и узких частотных одногерцовых поддиапазонов в состоянии спокойного бодрствования при закрытых глазах, отличающийся тем, что определяют относительную спектральную мощность узких частотных одногерцовых поддиапазонов 7-8 Гц и 4-5 Гц, рассчитывают разность между ними, и при значениях этой величины ≤-1, а также при снижении отношения абсолютной спектральной мощности 7-8 Гц к абсолютной спектральной мощности тета-диапазона ≤20% диагностируют преклиническую стадию болезни Гентингтона.

Способ осуществляют следующим образом.

ЭЭГ регистрировали в течение 3 минут в состоянии спокойного бодрствования при(закрытых глазах на электроэнцефалографе 4217 G (NihonKohden) в 16 стандартных отведениях. Проводили стандартный анализ ЭЭГ с определением относительной спектральной мощности (ОСМ) одногерцовых поддиапазонов в интервале 7-8 Гц и 4-5 Гц, а также ЭЭГ в традиционных частотных диапазонах дельта- (2.00-3.99 Гц), тета- (4.00-7.99), альфа- (8.00-12.99), бета1- (13.00-19.99), бета2- (20.00-30.00). Вычисляли усредненную по всем отведениям относительную спектральную мощность ЭЭГ для каждого частотного диапазона. Определяли разницу ОСМ одногерцовых поддиапазонов 7-8 Гц и 4-5 Гц. Далее находили абсолютную спектральную мощность (АСМ) в интервале 7-8 Гц, усредненную по всем 16 отведениям, и АСМ тета-диапазона, также усредненную по всем 16 отведениям, и вычисляли их отношение АСМ (7-8)/АСМ (т-д).

ОСМ - относительная спектральная мощность, усредненная в 16 областях головы (отведения соответствуют международной схеме 10-20).

АСМ - абсолютная спектральная мощность, усредненная в 16 областях головы (отведения соответствуют международной схеме 10-20).

Были обследованы 29 носителей мутаций в гене НТТ(средний возраст 30,1±1,6, из них 12 мужчин и 17 женщин) и 29 здоровых людей неносителей гена БГ (средний возраст 28,2+1,7 лет, из них 11 мужчин и 18 женщин). Носители мутаций в гене НТТ не имели моторных нарушений по шкале UHDRS. При ДНК диагностике у всех этих испытуемых было выявлено наличие мутаций в гене НТТ, причем число CAG-повторов было больше 37. У них определяли БОЗ по стандартной формуле: Возраст×(Повторы CAG-35,5). Критериями исключения являлись наличие сопутствующей неврологической или психической патологии, прием медикаментов или наличие моторных проявлений БГ.

У здоровых испытуемых не было родственников с БГ или другими нейродегенеративными заболеваниями. Они проходили неврологическое и психометрическое обследование. Критериями исключения было наличие неврологической или психической патологии, включая сердечно-сосудистые, эндогенные заболевания, эпилепсию, наличие психиатрических или неврологических заболеваний в анамнезе.

ОСМ дельта-, тета-, альфа-, бета1- и бета2- у носителей мутантного аллеля НТТ не отличались на преклинической стадии БГ от возрастной нормы. Анализ спектральной мощности одногерцевых поддиапазонов показал, что у носителей мутаций в гене НТТ ОСМ значимо снижена по сравнению с нормой на границе тета- и альфа- 7-8 Гц (р<0,01) и альфа- 8-9 Гц (р<0.05). Полученные результаты свидетельствуют, что на преклинической стадии БГ страдают преимущественно корково-подкорковые системы, в то время как корково-корковые механизмы остаются относительно интактными. Обнаружена также отрицательная корреляция разности ОСМ 7-8 Гц и 4-5 Гц с увеличением числа повторов CAG в гене НТТ, а также с баллом отягощенности по заболеванию (БОЗ), который характеризует отягощенность, связанную с близостью клинического дебюта БГ (r=0,6; р=0,001; и r=0,57, p=0,001). Данный показатель достоверно отличается у носителей мутантного НТТ от нормы и имеет наиболее высокую корреляцию с тяжестью генетических нарушений. Отношение АСМ (7-8) к АСМ (т-д) было связано отрицательной корреляцией с увеличением числа повторов CAG в гене НТТ, а также с показателем БОЗ (r=-0,52; р=0,005 и r=-0,44; p=0,02).

Таким образом, исследование позволило выявить значимое снижение относительной спектральной мощности на границе тета- и альфа-диапазонов, а также в диапазоне низкочастотной альфа-активности на преклинической стадии БГ по сравнению с возрастной нормой и корреляцию изменений ЭЭГ с тяжестью генетических нарушений, БОЗ и когнитивными показателями у носителей мутантного аллеля НТТ. Полученные результаты указывают на значимость анализа узких частотных поддиапазонов ЭЭГ, в особенности на границе тета- и альфа-диапазонов, для выявления биомаркеров преклинической стадии БГ и выбора профилактической терапии.

Примеры осуществления способа.

Пример 1. Пациент Ж., 18 лет, учится в колледже, здоров, имеются жалобы на редкие неинтенсивные головные боли, других жалоб не предъявляет. Мать больна БГ с 37 лет. После проведения ЭЭГ было получено:

Разность ОСМ 7-8 Гц и ОСМ 4-5 Гц равна - 0,6. Отношение АСМ (7-8)/АСМ (т-д) равно 26%, что превышает предлагаемые критерии.

Заключение: пациент Ж. по результатам ЭЭГ обследования не является носителем мутаций в гене гентингтина, что соответствует результатам последующего генетического анализа.

Пример 2. Пациент Т., 22 года. Работает водителем, здоров. Отец болен БГ с 42 лет. После проведения ЭЭГ было получено:

Разность ОСМ 7-8 Гц и ОСМ 4-5 Гц равна -1,98. Отношение АСМ (7-8)/АСМ (т-д) 14,8%. Оба показателя существенно ниже предлагаемых критериев.

Заключение: по результатам ЭЭГ обследования у пациента Т. диагностирована преклиническая стадия БГ. По данным последующего генетического анализа пациент является носителем мутации в гене гентингтина.

Пример 3. Пациентка М., 22 года. Мать пациентки больна БГ с 41 года. Работает поваром, здорова. После проведения ЭЭГ было получено:

Разность ОСМ 7-8 Гц и ОСМ 4-5 Гц равна - 2,56.

Отношение АСМ 7-8 Гц/АСМ тета- 19,56%. Оба показателя существенно ниже предлагаемых критериев.

Заключение: по результатам ЭЭГ обследования у пациентки Т. диагностирована преклиническая стадия БГ. По данным последующего генетического анализа пациентка является носителем мутации в гене гентингтина.

Изобретение относится к неврологии, в частности к нейродегенеративному заболеванию болезни Гентингтона. Регистрируют электроэнцефалограмму (ЭЭГ) в состоянии спокойного бодрствования при закрытых глазах. Определяют абсолютную спектральную мощность стандартных тета-диапазонов и узких частотных одногерцовых поддиапазонов. Также определяют относительную спектральную мощность узких частотных одногерцовых поддиапазонов 7-8 Гц и 4-5 Гц и находят разность между ними. Рассчитывают величину отношения абсолютной спектральной мощности диапазона 7-8 Гц к абсолютной спектральной мощности тета-диапазона и при значениях разности полученной величины ≤-1 и снижении рассчитанного отношения ≤20% диагностируют преклиническую стадию болезни Гентингтона. Способ позволяет повысить достоверность диагностики при выявлении ранней стадии болезни, что достигается за счет учета показателей узких частотных поддиапазонов электрической активности мозга. 3 пр.

Способ диагностики преклинической стадии болезни Гентингтона, включающий регистрацию электроэнцефалограммы (ЭЭГ) в состоянии спокойного бодрствования при закрытых глазах, определение абсолютной спектральной мощности стандартных тета-диапазонов и узких частотных одногерцовых поддиапазонов, отличающийся тем, что определяют относительную спектральную мощность узких частотных одногерцовых поддиапазонов 7-8 Гц и 4-5 Гц, находят разность между ними; также рассчитывают величину отношения абсолютной спектральной мощности диапазона 7-8 Гц к абсолютной спектральной мощности тета-диапазона и при значениях разности полученной величины ≤-1 и снижении рассчитанного отношения ≤20% диагностируют преклиническую стадию болезни Гентингтона.